探秘华泰纸业的商业模式

3.2.3.1 企业概况^[42]

山东华泰纸业股份有限公司隶属于华泰集团，华泰集团是以造纸、化工为主导产业，集印刷、热电、物流、林业、环保等十多个产业于一体的全国500强企业。公司有员工15000余人，总资产320亿元，年造纸生产能力400万t，化工及造纸助剂200万t，年承接印刷能力80万色令，是全球最大的新闻纸生产基地和全国最大的盐化工生产基地。公司先后被评为国家重点高新技术企业、中国上市公司百强，中国轻工业百强企业、全球制浆造纸行业100强企业、全国守合同重信用企业、全国质量管理先进企业、全国创先争优先进基层党组织、全国就业先进企业、改革开放30年山东省功勋企业等多项荣誉称号。

华泰集团拥有全国造纸行业首批博士后科研工作站、国家级企业技术中心、国家级实验室、山东省“泰山学者岗”、山东省废纸综合利用工程技术研究中心和山东省废弃物综合利用重点实验室六大科研平台，是国内造纸行业唯一一家荣获四项国家级科学技术进步奖的企业。

3.2.3.2 精炼模式

华泰纸业的精炼模式是基于公司的一条废水处理线，在废水处理过程中采用厌氧+好氧的处理工艺，厌氧工段每天产的沼气经过简单的脱硫处理用来燃烧产生蒸汽用于发电或纸张干燥，达到资源综合利用的目的。

（1）主要工艺流程和参数

华泰纸业的精炼模式是基于公司的一条60000m³/d的废水处理线，其采用了瑞典普拉克（PURAC）公司的生物处理设备，其流程为厌氧+好氧的处理工艺，处理后的废水再进行Fenton处理，然后达标排放。其中厌氧工段采用两个30000m³的厌氧反应塔，每天产沼气近 40000m³，其中CH₄含量在65%～75%，CO₂含量在22%～33%，H₂S含量在1%～3%。工厂的初步设计是将产生的沼气经过简单地脱硫处理，送到电厂的锅炉中燃烧产生蒸汽和发电，达到资源综合利用的目的。华泰集团废水处理及产生的沼气燃烧发电流程如图3-5所示。

2011年，公司增上了70万t铜版纸项目，其涂布机采用热风干燥的方式，每天需要从外面购进天然气40000m³，但由于需求量大，天然气采购存在一定的困难，为了解决这一问题，公司将废水厌氧产生的沼气进行净化，代替外购的天然气使用。沼气的净化采用了湿法粗脱硫+小干法精脱硫+SPSA+低压输配为主体的工艺路线，产品气达到《GB 18047—2000车用压缩天然气》标准。具体工艺如下：来自厌氧发酵罐的原料沼气经罗茨风机加压10kPa并经控制气体温度在35～40℃后输送至湿法粗脱硫装置将硫化氢脱除到150mg/kg以内，进入可串可并的氧化铁系干法精脱硫工序进一步将硫化氢脱除至15mg/m³以内。脱除硫化氢后的原料气经脱水、过滤、除尘后由往复式沼气压缩机两级压缩增压至0.6MPa。经换热降温后进入变压吸附（SPSA）集成化装置脱去原料气中所含二氧化碳以及水、氧气、氮气、硫化氢等杂质气体，提纯精制达标后，经管道送至铜版纸车间使用。从脱硫塔出来的碱液（简称富液）经富液槽短暂停留后用碱液泵（简称富液泵）送往再生槽中进行喷射式再生，再生后的贫液经贫液泵加压送至脱硫塔塔顶循环利用，脱除的硫化氢在再生槽中被氧化成单质硫并以硫泡沫方式浮选出来，然后用真空过滤机将其与碱液分离而形成含水约50%的硫膏作为副产品销售，具体如图3-6所示。

图3-5 华泰集团废水处理及产生的沼气燃烧发电流程图(www.xing528.com)

SPSA装置由吸附塔、缓冲罐、真空泵和包括程控阀在内的控制系统组成。SPSA装置采用6-2-3V串2-1-1V变压吸附工艺，即SPSA系统由两级组成：一级6个吸附塔构成，原料气经吸附塔后去产品气系统；脱除的水、二氧化碳等杂质气体通过真空泵部分排入大气中，部分进行回收——进入二级变压吸附装置将甲烷气浓缩后回收到沼气压缩机入口进行再生产，以实现甲烷的充分利用。吸附塔在每个循环周期内，需要经历吸附、均压降、逆放、抽空、均压升、终冲等步骤。原料气中的高沸点组分（H₂O、CO₂等）被吸附剂吸附，不容易吸附的低沸点组分作为产品气从吸附塔顶部经压力调节控制后送往后工序用户使用。吸附在吸附剂中的高沸点杂质组分，采用降压/抽空的方式解吸出来，即通过均压和逆放降低压力后解吸一部分；在逆放过程结束后，利用真空泵对吸附塔进行抽空，进一步降低吸附塔内杂质的分压，使吸附剂得到彻底的解吸。抽空过程结束后，吸附剂的再生即完成，恢复使用功能。解吸出的杂质组分去放空总管排放到大气中。具体流程如图3-7。

图3-6 沼气回收脱硫工段流程图

图3-7 沼气脱碳工段流程图

（2）主要装备^[43]

华泰精炼模式的核心装备是废水厌氧处理过程的厌氧反应器。此系统采用的是瑞典普拉克（PURAC）公司生产的ANAMET厌氧反应器（如图3-8所示），是目前世界上COD总去除率最高的反应器，去除率65%以上，日处理废水60000m³。ANAMET意思是厌氧化、好氧和甲烷处理，利用厌氧化微生物来处理含有高浓度有机物的微生物处理工艺。ANAMET结构为布水系统、螺旋搅拌、外部接有一个沉淀器。同时配有三级化学混凝处理系统，三级处理系统中共有6个混凝反应沉淀池，每个沉淀池直径40m。ANAMET反应器具有缓冲能力强，水质稳定，运行费用低，沼气产量高等优点。溶解态的有机物在产酸菌的作用下，生成有机酸、游离氨和硫化氢。有机酸在产甲烷菌的作用下生成甲烷和二氧化碳从系统中排除，这样就达到了去除有机物的目的。

图3-8 ANAMET厌氧反应器

3.2.3.3 主要特征

废水沼气用于涂布机干燥项目自2013年5月投产，运行状况一直比较平稳，技术指标稳定，产品气中甲烷含量可达97%，收率不低于98%。通过管道输送到铜版纸车间用于涂布纸的干燥，每年可减少外购天然气约2.8万m³/d（标准情况下），年实现节能18931t标煤，减排二氧化碳47327t、减排二氧化硫2250t，年节约购气成本约3400万元，达到了清洁生产和资源综合利用的目的，实现了资源节约环境保护，具有较好的经济效益和社会效益。